SQL注入原理摘要

喜欢ヅ旅行 2022-08-13 15:56 16阅读 0赞

日前，国内最大的程序员社区CSDN网站的用户数据库被黑客公开发布，600万用户的登录名及密码被公开泄露，随后又有多家网站的用户密码被流传于网络，连日来引发众多网民对自己账号、密码等互联网信息被盗取的普遍担忧。

网络安全成为了现在互联网的焦点，这也恰恰触动了每一位用户的神经，由于设计的漏洞导致了不可收拾的恶果，验证了一句话“出来混的，迟早是要还的”，所以我想通过专题博文介绍一些常用的攻击技术和防范策略。

SQL Injection也许很多人都知道或者使用过，如果没有了解或完全没有听过也没有关系，因为接下来我们将介绍SQL Injection。

# 1.1.2 正文 #

SQL Injection：就是通过把SQL命令插入到Web表单递交或输入域名或页面请求的查询字符串，最终达到欺骗服务器执行恶意的SQL命令。

具体来说，它是利用现有应用程序，将（恶意）的SQL命令注入到后台数据库引擎执行的能力，它可以通过在Web表单中输入（恶意）SQL语句得到一个存在安全漏洞的网站上的数据库，而不是按照设计者意图去执行SQL语句。

首先让我们了解什么时候可能发生SQL Injection。

假设我们在浏览器中输入URL [www.sample.com][]，由于它只是对页面的简单请求无需对数据库动进行动态请求，所以它不存在SQL Injection，当我们输入[www.sample.com?testid=23][www.sample.com_testid_23]时，我们在URL中传递变量testid，并且提供值为23，由于它是对数据库进行动态查询的请求（其中?testid＝23表示数据库查询变量），所以我们可以该URL中嵌入恶意SQL语句。

现在我们知道SQL Injection适用场合，接下来我们将通过具体的例子来说明SQL Injection的应用，这里我们以[pubs][]数据库作为例子。

我们通过Web页面查询job表中的招聘信息，job表的设计如下：

[![sqlinjection5][]][sqlinjection5 1]

图1 jobs表

接着让我们实现Web程序，它根据工作Id（job\_id）来查询相应的招聘信息，示意代码如下：

/// <summary>
 /// Handles the Load event of the Page control.
 /// </summary>
 /// <param name="sender">The source of the event.</param>
 /// <param name="e">The <see cref="System.EventArgs"/> instance containing the event data.</param>
 protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
 {
 if (!IsPostBack)
 {
 // Gets departmentId from http request.
 string queryString = Request.QueryString["departmentID"];
 if (!string.IsNullOrEmpty(queryString))
 {
 // Gets data from database.
 gdvData.DataSource = GetData(queryString.Trim());
 
 // Binds data to gridview.
 gdvData.DataBind();
 }
 }
 }

现在我们已经完成了Web程序，接下来让我们查询相应招聘信息吧。

[![sqlinjection6][]][sqlinjection6 1]

图2 job表查询结果

如图所示，我们要查询数据库中工作Id值为1的工作信息，而且在页面显示了该工作的Id，Description，Min Lvl和Max Lvl等信息。

现在要求我们实现根据工作Id查询相应工作信息的功能，想必大家很快可以给出解决方案，SQL示意代码如下：

假设现在要求我们获取Department表中的所有数据，而且必须保留WHERE语句，那我们只要确保WHERE恒真就OK了，SQL示意代码如下：

SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
 FROM jobs
 WHERE (job_id = 1) OR 1 = 1

上面我们使得WHERE恒真，所以该查询中WHERE已经不起作用了，其查询结果等同于以下SQL语句。

SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl
 FROM jobs

SQL查询代码实现如下：

string sql1 = string.Format(
 "SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl FROM jobs WHERE job_id='{0}'", jobId);

现在我们要通过页面请求的方式，让数据库执行我们的SQL语句，我们要在URL中嵌入恶意表达式1=1（或2=2等等），如下URL所示：

[http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or 1=(select count(\*) from job)--][http_localhost_3452_ExcelUsingXSLT_Default.aspx_jobid_1_or 1_select count_ from job_--]

等效SQL语句如下：

SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl 
 FROM jobs 
 WHERE job_id='1'or 1=(select count(*) from job) --'

[![sqlinjection8][]][sqlinjection8 1]

图4 job表查询结果

当我们输入了以上URL后，结果服务器返回我们错误信息，这证明了我们的假设是错误的，那我们该感觉到挫败吗？不，其实这里返回了很多信息，首先它证明了该表名不是job，而且它还告诉我们后台数据库是SQL Server，不是MySQL或Oracle，这也设计一个漏洞把错误信息直接返回给了用户。

接下假定表名是jobs，然后输入以下URL：

[http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'or1=(select count(\*) from jobs) --][http_localhost_3452_ExcelUsingXSLT_Default.aspx_jobid_1_or 1_select count_ from job_--]

等效SQL语句如下：

SELECT job_id, job_desc, min_lvl, max_lvl 
 FROM jobs 
 WHERE job_id='1'or 1=(select count(*) from jobs) --'

[![sqlinjection][]][sqlinjection 1]

图5 job表查询结果

现在证明了该表名是jobs，这可以迈向成功的一大步，由于我们知道了表名就可以对该表进行增删改操作了，而且我们还可以猜测出更多的表对它们作出修改，一旦修改成功那么这将是一场灾难。

现在大家已经对SQL Injection的攻击有了初步的了解了，接下让我们学习如何防止SQL Injection。

总的来说有以下几点：

> 1.永远不要信任用户的输入，要对用户的输入进行校验，可以通过正则表达式，或限制长度，对单引号和双"-"进行转换等。
> 
> 2.永远不要使用动态拼装SQL，可以使用参数化的SQL或者直接使用存储过程进行数据查询存取。
> 
> 3.永远不要使用管理员权限的数据库连接，为每个应用使用单独的权限有限的数据库连接。
> 
> 4.不要把机密信息明文存放，请加密或者hash掉密码和敏感的信息。
> 
> 5.应用的异常信息应该给出尽可能少的提示，最好使用自定义的错误信息对原始错误信息进行包装，把异常信息存放在独立的表中。

## 通过正则表达校验用户输入 ##

首先我们可以通过正则表达式校验用户输入数据中是包含：对单引号和双"-"进行转换等字符。

然后继续校验输入数据中是否包含SQL语句的保留字，如：WHERE，EXEC，DROP等。

现在让我们编写正则表达式来校验用户的输入吧，正则表达式定义如下：

上面我们定义了一个正则表达式对象RegSystemThreats，并且给它传递了校验用户输入的正则表达式。

由于我们已经完成了对用户输入校验的正则表达式了，接下来就是通过该正则表达式来校验用户输入是否合法了，由于.NET已经帮我们实现了判断字符串是否匹配正则表达式的方法——IsMatch()，所以我们这里只需给传递要匹配的字符串就OK了。

示意代码如下：

/// <summary>
 /// A helper method to attempt to discover [known] SqlInjection attacks. 
 /// </summary>
 /// <param name="whereClause">string of the whereClause to check</param>
 /// <returns>true if found, false if not found </returns>
 public static bool DetectSqlInjection(string whereClause)
 {
 return RegSystemThreats.IsMatch(whereClause);
 }
 
 /// <summary>
 /// A helper method to attempt to discover [known] SqlInjection attacks. 
 /// </summary>
 /// <param name="whereClause">string of the whereClause to check</param>
 /// <param name="orderBy">string of the orderBy clause to check</param>
 /// <returns>true if found, false if not found </returns>
 public static bool DetectSqlInjection(string whereClause, string orderBy)
 {
 return RegSystemThreats.IsMatch(whereClause) || RegSystemThreats.IsMatch(orderBy);
 }

现在我们完成了校验用的正则表达式，接下来让我们需要在页面中添加校验功能。

/// <summary>
 /// Handles the Load event of the Page control.
 /// </summary>
 /// <param name="sender">The source of the event.</param>
 /// <param name="e">The <see cref="System.EventArgs"/> instance containing the event data.</param>
 protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
 {
 if (!IsPostBack)
 {
 // Gets departmentId from http request.
 string queryString = Request.QueryString["jobId"];
 if (!string.IsNullOrEmpty(queryString))
 {
 if (!DetectSqlInjection(queryString) && !DetectSqlInjection(queryString, queryString))
 {
 // Gets data from database.
 gdvData.DataSource = GetData(queryString.Trim());
 
 // Binds data to gridview.
 gdvData.DataBind();
 }
 else
 {
 throw new Exception("Please enter correct field");
 }
 }
 }
 }

当我们再次执行以下URL时，被嵌入的恶意语句被校验出来了，从而在一定程度上防止了SQL Injection。

[www.sample.com]: http://www.sample.com/
[www.sample.com_testid_23]: http://www.sample.com/?testid=23
[pubs]: http://www.microsoft.com/download/en/details.aspx?id=23654
[sqlinjection5]: /images/20220810/3f8aa28f899a4437855d68601a7baaad.png
[sqlinjection5 1]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/rush/201201/201201010828006326.png
[sqlinjection6]: /images/20220810/7031b12d7d9b405a8125c4842a431373.png
[sqlinjection6 1]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/rush/201201/20120101082801895.png
[http_localhost_3452_ExcelUsingXSLT_Default.aspx_jobid_1_or 1_select count_ from job_--]: http://localhost:3452/ExcelUsingXSLT/Default.aspx?jobid=1'%20rel=
[sqlinjection8]: /images/20220810/bc23ec56f9f74c269924b96cfbbcdbbb.png
[sqlinjection8 1]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/rush/201201/201201010828077269.png
[sqlinjection]: /images/20220810/2e4fef936b404541a17df2e9fb0fa23a.png
[sqlinjection 1]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/rush/201201/20120101082808135.png